Erdgeschichte: Mikroorganismen haben womöglich Plattentektonik in Gang gesetzt

Die für das Leben auf der Erde so wichtige Plattentektonik könnte überhaupt erst durch simple Mikroorganismen in Gang gesetzt worden sein. Zu diesem Schluss kommt jedenfalls ein Forschungsteam um Shengxing Zhang von der Chinesischen Universität für Wissenschaft und Technik in Hefei. Ihrer Hypothese zufolge haben eisenoxidierende Mikroorganismen im Laufe von Jahrmillionen dicke Ablagerungen am Meeresboden hinterlassen, die die Lithosphäre nach unten gedrückt haben. Als die unter dem Gewicht schließlich nachgegeben haben, sei das der Anfang der Kontinentalplatten gewesen. Die wiederum galten lange als wichtige Voraussetzung für die Bewohnbarkeit der Erde und möglicher habitabler Exoplaneten.

Richtige Umstände nur auf der Erde

Eisenoxidierende Bakterien und Archaebakterien gewinnen Energie, indem sie zweiwertiges Eisen (Fe(II)) zu dreiwertigem Eisen (Fe(III)) oxidieren. Laut den jetzt in den Geophysical Research Letters veröffentlichten Berechnungen haben die so angelegten Ablagerungen im sogenannten Neoarchaikum vor 2,4 Milliarden bis 2,75 Milliarden Jahren ihre größten Ausmaße erreicht. Ihr Gewicht könnte demnach ausgereicht haben, um die Lithosphäre so weit nach unten zu drücken, dass die Erdkruste aufgerissen wurde. Dieser biogeochemische Prozess habe im Sonnensystem nur auf der Erde und nur in diesem Zeitraum so stattfinden können. Leben hätte damit eine wichtige Rolle bei der Ausgestaltung jener Bedingungen gespielt, unter denen sich das Leben danach weiterentwickelt hat.

Auch wenn die Plattentektonik erst vor etwa 100 Jahren zum ersten Mal beschrieben wurde, gilt sie inzwischen als eine der Grundvoraussetzungen für das Leben, wie wir es kennen. Dank der Bewegung der Kontinentalplatten wird Hitze aus dem Erdinneren abgegeben. Außerdem konnten nur so die Kontinente und andere geologische Gegebenheiten entstehen, die für die uns bekannte Fauna und Flora Voraussetzung sind. Ob die Plattentektonik aber wirklich vor der Entstehung von Leben eingesetzt hat, wie es lange angenommen wurde, daran gab es schon Zweifel. Erst Mitte Juni haben Forscher im Wissenschaftsmagazin Nature ihre Arbeit vorgestellt, laut der es zur Zeit der allerersten Lebewesen keine Plattentektonik gegeben hat. Die neue Studie scheint das nun zu bestätigen.

Wichtig ist der Zusammenhang zwischen der Entstehung von Leben und der Plattentektonik nicht nur für die Erforschung der Erdgeschichte. Auch für die Suche nach möglichem außerirdischem Leben könnte eine Antwort auf die Fragen Auswirkungen haben. "Unsere Daten legen nahe, dass wir bei der Suche nach Exoplaneten mit Leben nicht notwendigerweise nach welchen mit Plattentektonik Ausschau halten müssen", meint John Tarduno von der Universität Rochester. Er hat die Forschung geleitet, bei der herausgekommen war, dass es zur Zeit des allerersten Lebens wohl keine Plattentektonik gegeben hat. Stattdessen könnte es genau andersherum gewesen sein, legt jetzt die Studie aus China nahe.

(mho)